Исследователям впервые удалось модулировать и контролировать акустические волны в пределах одной интегральной схемы
анонсы и реклама

В то время как традиционные компьютерные микросхемы работают на электричестве, современные фотонные устройства используют свет. Однако недавно ученые из Гарварда продемонстрировали новый вид чипов, которые передают данные в виде звуковых колебаний.

реклама

Новый компьютерный чип может модулировать акустические волны для кодирования и передачи данных. Linbo Shao/Harvard SEAS

Компьютерные чипы и схемы передают и обрабатывают данные, модулируя определенный поток информации. В большинстве случаев такой поток представляет собой электроны, которые регулируют работу таких компонентов, как транзисторы, кодируя данные в виде единиц и нулей. Относительно недавно появились фотонные чипы, которые обрабатывают (моделируют, усиливают и мультиплексируют) оптические сигналы, в итоге превращая их в электрические.

Новая акустическая микросхема работает аналогично последней технологии, только вместо света в ней используются звуковые волны. Для решения поставленной задачи специалисты сконструировали специальное модулирующее устройство. Акустический модулятор был изготовлен из ниобата лития (материала, который в ответ на воздействие электрического поля изменяет свою упругость и производит звуковые волны). Тщательно регулируя это поле, модулятор может управлять фазой, амплитудой и частотой акустических волн, кодируя данные перед отправкой по волноводам.

Авторы проекта утверждают, что чипы на акустических волнах имеют несколько потенциальных преимуществ перед микросхемами, использующими электромагнитные колебания. "Их легко ограничить крошечными волноводными структурами, они не мешают друг другу и слабо взаимодействуют с другими частями системы, в которой они используются". 

"Акустическое излучение перспективно в качестве носителя информации на кристалле для квантовой и классической обработки информации. Однако до недавнего времени разработка акустических интегральных схем была затруднена из-за сложности управления акустическими колебаниями с малыми потерями и масштабируемым образом", - рассказывает Марко Лонкар, главный автор проекта. "В этом исследовании мы продемонстрировали, что можем легко управлять акустическим излучением на интегральной подложке из ниобата лития, что еще на один шаг приближает нас к акустической интегральной схеме".

Теперь, когда первый чип с активными акустическими волнами доказал свою эффективность, ученые работают над более сложными акустическими технологиями, а также изучают способы их интеграции с компонентами квантового компьютера, такими как сверхпроводящие кубиты.

Результаты данного эксперимента были опубликованы в издании Nature Electronics.

анонсы и реклама

Источники: Гарвардский университет, журнал Nature Electronics, Википедиа
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Ниобат_лития)
(https://www.nature.com/articles/s41928-022-00773-3)
(https://www.seas.harvard.edu/news/2022/06/tuning-sound-waves-chip)

За пост начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
+
Написать комментарий (0)

Популярные новости

Сейчас обсуждают